Нелинейная динамика доменной структуры и магнитные потери магнитомягких материалов в линейно-поляризованных и вращающихся магнитных полях

• Автор: Тиунов, Валерий Федорович
• Шифр специальности: 01.04.11
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 297 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

ГЛАВА 1 МЕТОДИКА РЕГИСТРАЦИИ ДОМЕННОЙ СТРУКТУРЫ И ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНЫХ ПОТЕРЬ ОБРАЗЦОВ В ЛИНЕЙНО- ПОЛЯРИЗОВАННЫХ ПОЛЯХ

1.1 Метод многокадровой регистрации динамической доменной

структуры на единичных циклах перемагничивания

1.2 Система синхронизации

1.3 Обработка фотографий доменной структуры и ошибки измерений.

1.4 Методы измерения магнитных потерь образцов Ее-3%Б1 в

линейно-поляризованных магнитных полях

1.4.1 Ваттметровый метод измерения полных магнитных потерь
1.4.2 Осциллограф)ический метод измерения полных магнитных потерь
1.4.3 Измерение гистерезисных потерь
1.5 Выводы
ГЛАВА 2 ПОВЕДЕНИЕ ДОМЕННЫХ ГРАНИЦ И МАГНИТНЫХ ПОТЕРЬ
ОБРАЗЦОВ ПРИ СИНУСОИДАЛЬНОМ ИЗМЕНЕНИИ ИНДУКЦИИ
2.1 Связь магнитных потерь с доменной структурой (литературные данные)
Основные представления о составляющих магнитных отерь
2.2 Расчеты потерь на вихревые токи с учетом доменной структуры
2.3 Связь магнитных потерь с размером доменов
(экспериментальные исследования)
2.3.1 Особенности динамического поведения доменной структуры
(экспериментальные данные)
2.4 О характере движения доменных границ в переменных
магнитных полях (литературные данные)
2.5 Особенности смещения 180- градусных доменных границ
2.6 Об однородности амплитуд смещения границ
2.7 Зависимость поведения доменной структуры от индукции и частоты
перемагничивания
2.8 О скоростях смещения доменных границ
2.9 Влияние условий замыкания магнитного потока образца на поведение
доменной структуры
2.10 Поведение доменных границ в отдельных кристаллитах
поликристаллических образцов Ге-3% Б
2.11 О скачкообразном движении доменных границ образцов
в зависимости от условий их еремагничивания
2.12 Выводы
ГЛАВА 3 ДИНАМИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕ ДОМЕННОЙ СТРУКТУРЫ
ПРИ ВЫСОКИХ АМПЛИТУДАХ ИНДУКЦИИ
3.1 Особенности процессов перемагничивания в области больших
амплитуд индукции
3.2 Зависимость поведения ДГ от амплитуды индукции и частоты перемагничивания
3.3 Влияние степени несовершенства кристаллической структуры
образцов на поведение доменной структуры
3.4 Поведение зародышей перемагничивания
в монокристаллах Ре-3% Б
3.4.1 Динамика роста зародышей при циклическом изменении поля
3.4.2 Зависимость поведения зародышей перемагничивания
от амплитуды индукции
3.4.3 О скорости роста зародышей перемагничивания
3.5 Выводы
ГЛАВА 4 СВЯЗЬ МАГНИТНЫХ ПОТЕРЬ С ПОВЕДЕНИЕМ ДОМЕННОЙ
СТРУКТУРЫ В МОНОКРИСТАЛЛАХ Ге-3% Б
4.1 Зависимость магнитных потерь от частоты перемагничивания
4.2 Влияние дробления доменной структуры на поведение
вихретоковых потерь
4.3 Влияние изгиба доменных границ на вихретоковые потери
(литературные данные)
4.4 Динамический изгиб доменных границ и магнитные потери
4.5 Зависимость магнитных потерь от амплитуды индукции
4.6 Влияние процессов формирования доменной структуры на вихретоковые потери
4.7 Выводы

ГЛАВА 5 ВЛИЯНИЕ РАЗМЕРНЫХ ПАРАМЕТРОВ КРИСТАЛЛОВ Fe-3% Si НА МАГНИТНЫЕ ПОТЕРИ И ДОМЕННУЮ СТРУКТУРУ 5Л. (Экспериментальные данные)
5.2 Изменение динамики доменной структуры при утонении образцов
5.3 Изменение магнитных потерь от толщины образцов
! 5.4 Выводы
ГЛАВА 6 О ХАРАКТЕРЕ ИЗМЕНЕНИЯ ДОМЕННОЙ СТРУКТУРЫ И
МАГНИТНЫХ ПОТЕРЬ ОБРАЗЦОВ, ПЕРЕМАГНИЧИВАЕМЫХ ПОД УГЛОМ К ОСИ ЛЕГКОГО НАМАГНИЧИВАНИЯ
6.1 (Литературные данные)
6.2 Динамика доменной структуры кристаллов Fe-3%Si в поле, направленном непараллельно ОЛН
6.3 Анизотропия динамической магнитострикции железокремнистых
сплавов
6.4 Поведение магнитных потерь
6.5 Динамика доменной структуры и магнитные потери
бикристаллов Fe-3% Si
6.6 Влияние ориентационных параметров монокристаллов Fe-3%Si
на доменную структуру и магнитные потери
6.7 Разориентация намагниченности кристаллитов анизотропной стали
и магнитные потери
6.8 Выводы
ГЛАВА 7 ДОМЕННАЯ СТРУКТУРА И МАГНИТНЫЕ ПОТЕРИ КРИСТАЛЛОВ
Fe-3%Si ВО ВРАЩАЮЩИХСЯ МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ
7.1 (Теория магнитных потерь на вращательное перемагничивание)
7.2 О связи магнитных потерь с видом доменной структуры во
вращающихся магнитных полях
7.3 Измерение магнитных потерь образцов Fe-3%Si на вращательное
перемагничивание
7.4 Регистрация доменной структуры монокристаллов во вращающихся
магнитных полях
7.5 Поведение доменной структуры монокристаллов во вращающихся
магнитных полях
7.6 Характер смещения 180- градусных границ
7.7 Особенности перестройки замыкающей доменной структуры

магнитное поле, J- намагниченность образца). Для преодоления указанного затруднения в данной работе применялся феррозондовый магнитометр [81], позволяющий на длине 5мм измерять Hi в образцах, обладающих относительно большим размагничивающим фактором. Использованный магнитометр давал возможность локально определять внутреннее поле монокристаллов в интервале от 2-10 2 до 5,0 Э с относительной погрешностью 2,5%.
На ряде образцов петли были записаны баллистическим методом с использованием баллистического гальванометра [78]. Оказалось, что данный метод весьма трудоемок и малопроизводителен при проведении измерений на коротких образцах (большая ошибка измерений). Для преодоления указанных затруднений в работе был изготовлено небольшое намагничивающее устройство (пермеаметр), позволяющее проводить измерения в замкнутой магнитной цепи. Была разработана и успешно применена также специальная схема для записи квазистатических петель гистерезиса (рис. 1.12). Исследуемый образец (1) помещался в пермеаметр в специальной оправке, на которой крепился феррозонд (2) и размещались измерительная (4) и намагничивающая (3) катушки. Последняя подключалась к генератору, позволяющему циклически менять величину тока в данной обмотке от - Im до + Im . Частота перемагничивания варьировалась по мере необходимости в пределах 0,005 - 0,1 Гц. При этом сигнал с феррозонда пропорциональный величине намагничивающего поля через усилитель (6) поступал на X- вход самописца. На другой его вход Y, минуя интегратор, подавалось напряжение пропорциональное индукции исследуемого образца.
Рис. 1.12 Схема установки для записи квазистатических петель гистерезиса; 1-образец, 2-феррозонд, 3-намагничивающее устройство, 4- измерительная обмотка, 5-интегратор (микровеберметр Ф-191), 6- магнитометр, 7- генератор инфранизкой частоты Гб-15, 8- двухкоординатный планиметр ПДП-004.
В результате такого включения самописец записывал квазистатическую петлю гистерезиса. В дальнейшем по площади этих петель рассчитывалось значение гистерезисных потерь при каждом наперед заданном значении индукции.